本文來(lái)自微信公眾號(hào)“懂懂筆記”，撰文|懂懂，編輯|秦言。
隨著3GPP Release 18版本即將凍結(jié)，業(yè)界將2024年視為5G-Advanced商用元年。至此，5G進(jìn)程過(guò)半，Release 18落地的同時(shí)，Release 19的研究工作也開(kāi)始啟動(dòng)。
5G建設(shè)已經(jīng)四年多時(shí)間，業(yè)界也有一些爭(zhēng)議：是不是投入與收益不成正比？為什么沒(méi)有殺手級(jí)應(yīng)用產(chǎn)生？5G到底值不值？與此同時(shí)，也會(huì)有一些聲音擔(dān)心5G-A，會(huì)不會(huì)造成重復(fù)建設(shè)？是不是一個(gè)可有可無(wú)的過(guò)渡方案？
我們知道，每一次重大技術(shù)變革的背后，都有行業(yè)先行者們?cè)诜e極推動(dòng)。透過(guò)他們了解趨勢(shì)，可以幫助企業(yè)更好地抓住新技術(shù)的紅利。引領(lǐng)5G，展望6G，也讓我們看到先行者們堅(jiān)持長(zhǎng)期創(chuàng)新的重要性。
如何正確理解5G-A：
是演進(jìn)，不是過(guò)渡
先來(lái)說(shuō)一說(shuō)當(dāng)下最熱的5G-A是什么。
從2G、3G、4G到5G，移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)去曾按照大約每十年一個(gè)代際向前發(fā)展。2019年、2020年、2022年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP先后凍結(jié)了Release 15、Release 16、Release 17版本，這三個(gè)版本覆蓋5G的前半程。接下來(lái)的Release 18、Release 19、Release 20是5G的下半程。2021年4月3GPP正式將5G演進(jìn)的名稱確定為5G-Advanced（5G-A）。從Release 19、Release 20也逐步與6G的初始研究相銜接，預(yù)計(jì)真正的6G標(biāo)準(zhǔn)會(huì)從2030年的Release 21開(kāi)始部署。
通俗理解，5G-A就是5.5G。有點(diǎn)類似3G時(shí)代的3G+，4G時(shí)代的LTE-Advance。當(dāng)前確實(shí)有一些擔(dān)心，有的認(rèn)5G-A會(huì)不會(huì)僅是一個(gè)過(guò)渡方案、現(xiàn)實(shí)價(jià)值不大？也有擔(dān)心5G-A重復(fù)建設(shè)造成資源浪費(fèi)。
“5G從Release 15開(kāi)始，Release 15是一個(gè)基礎(chǔ)的框架，Release 16針對(duì)行業(yè)做了優(yōu)化，Release 17進(jìn)一步讓5G技術(shù)在各個(gè)行業(yè)進(jìn)行擴(kuò)展。”據(jù)高通公司技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)副總裁李儼介紹，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)多是建在Release 16和Release 17之間。隨著Release 18的落地將帶來(lái)MIMO、XR和衛(wèi)星通信等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。
可見(jiàn)，移動(dòng)通信網(wǎng)十年一代，并不意味著十年不進(jìn)化，隨著技術(shù)的演進(jìn)，這張網(wǎng)既要做技術(shù)上的包容（5G eMBB、RedCap、NB-IoT等），也要做空間上的擴(kuò)展，還要做功能的延伸。所以，5G-A不是可有可無(wú)的過(guò)渡技術(shù)，從5G、5G-A到未來(lái)的6G，橫跨6個(gè)版本的Release，是移動(dòng)通信升級(jí)、迭代的必經(jīng)之路，也將隨之帶來(lái)更多創(chuàng)新的應(yīng)用，產(chǎn)生更大的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。事實(shí)上，產(chǎn)業(yè)界對(duì)5G-A還是抱有很高的期待的，或?qū)㈤_(kāi)啟萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)新藍(lán)海。
在5G啟動(dòng)之初，我們就有一個(gè)共識(shí)：4G改變生活，5G改變社會(huì)。這句話的意思就是，4G對(duì)ToC端的影響更大，即消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)。而到5G時(shí)代不僅改變ToC的應(yīng)用，更大的價(jià)值是ToB端，對(duì)千行百業(yè)的影響，即產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
過(guò)去四年，5G行業(yè)應(yīng)用已融入67個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類，幫助大量企業(yè)實(shí)現(xiàn)了提質(zhì)、降本、增效，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)原有的5G技術(shù)并不能完全滿足需求，特別是一些垂直行業(yè)落地時(shí)發(fā)現(xiàn)5G性能不足，存在很多場(chǎng)景盲區(qū)，這也驅(qū)動(dòng)了5G-A的誕生。
5G-A最直觀的變化就是速度和時(shí)延。相對(duì)于5G，5G-A在兩方面都有較大提升。
除此之外，5G-A還帶來(lái)通感一體、無(wú)源物聯(lián)、內(nèi)生智能等革命性技術(shù)，可支持裸眼3D、車聯(lián)網(wǎng)、低空經(jīng)濟(jì)、萬(wàn)物智聯(lián)、高端制造等新應(yīng)用場(chǎng)景，為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)新動(dòng)能。
事實(shí)上，2023年紛紛落地的手機(jī)衛(wèi)星通信，正在轟轟烈烈進(jìn)行著的智能駕駛，在市場(chǎng)上掀起又一輪XR熱潮的蘋果Vision Pro，一個(gè)個(gè)智能化的黑燈工廠，背后都有著5G-A的支撐。
面向6G，Release 19的路線圖
2024年是5G-A商用元年，預(yù)計(jì)6G商用要到2030年，5G-A是在為6G鋪路、探路，也是在為6G打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5G作為新一代信息通信技術(shù)的代表，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力量，也是社會(huì)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的底座。對(duì)于每一個(gè)想借助先進(jìn)技術(shù)完成轉(zhuǎn)型升級(jí)的企業(yè)，都有必要了解5G路線圖，以期更好的抓住技術(shù)升級(jí)的紅利。
如果說(shuō)2024年通信行業(yè)的一件大事是Release 18版本即將凍結(jié)，那么更重要的則是Release 19的啟動(dòng)。因?yàn)闆](méi)有一個(gè)人不關(guān)心未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)的走向。去年12月，3GPP開(kāi)會(huì)討論了Release 19的研究工作，通過(guò)了16個(gè)與RAN有關(guān)的項(xiàng)目。
如上圖，Release 19大致在幾個(gè)方向上向前推進(jìn)：
一是持續(xù)系統(tǒng)增強(qiáng)。本質(zhì)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)維度的能力持續(xù)升級(jí)。
用戶對(duì)于5G的需求，最核心的一點(diǎn)就是極致速度。通過(guò)開(kāi)發(fā)MIMO做并行傳輸還有很大的發(fā)展空間。
現(xiàn)在5G的速率越來(lái)越快，應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，需要保證大家看視頻、打視頻電話時(shí)的體驗(yàn)是連續(xù)的，就要不斷提升移動(dòng)性，讓用戶在不同場(chǎng)景中察覺(jué)不到信號(hào)有中斷。
現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以覆蓋80%-90%，但是在特殊空間比如酒店的包間、沒(méi)有窗戶的衛(wèi)生間、大型場(chǎng)館等等，需要去開(kāi)發(fā)一些新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和新的設(shè)備去解決覆蓋的問(wèn)題，即在拓?fù)浞矫嬉鉀Q網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋問(wèn)題。
即使是固定的地點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的需求也不是一成不變的。未來(lái)通過(guò)一些技術(shù)手段，讓網(wǎng)絡(luò)和終端里的一些功能自動(dòng)配合，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，然后采取一系列端到端的手段，從技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)部署方法、優(yōu)化等層面來(lái)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)，這就是自組織網(wǎng)絡(luò)或是最小化路測(cè)。
二是案例的多樣化。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，盡可能將5G推廣到更多的應(yīng)用領(lǐng)域，加速場(chǎng)景落地。
元宇宙和XR曾被視為5G的殺手級(jí)應(yīng)用，但是到今天發(fā)展還是很緩慢。最近蘋果的Vision Pro發(fā)布，行業(yè)又迎來(lái)新一輪發(fā)展機(jī)遇，在Release 19階段會(huì)繼續(xù)優(yōu)化、增強(qiáng)。
衛(wèi)星直連通信，無(wú)論是在個(gè)人用戶還是企業(yè)用戶中，都有很強(qiáng)的應(yīng)用場(chǎng)景，這兩年SpaceX非常火，所以衛(wèi)星通信也是Release 19階段的一個(gè)發(fā)展方向。
特別值得一提的是Ambient IoT（無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)）。當(dāng)下所有的設(shè)備都需要配備電池才能實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接，這是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的一大瓶頸。自然界中本身是有能源的，通過(guò)一些技術(shù)將這些能量收集起來(lái)再向外界發(fā)射信號(hào)，一是不再需要電池，二是可以把設(shè)備做到足夠小。在懂懂的理解中，這有點(diǎn)像RFID（射頻標(biāo)簽）在3GPP生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用，這一技術(shù)對(duì)于未來(lái)實(shí)現(xiàn)低功耗、低成本的物聯(lián)網(wǎng)有巨大的推動(dòng)作用。
三是拓展全新功能領(lǐng)域。5G-A是向6G演進(jìn)的過(guò)程，Release 19將展開(kāi)一些前瞻性的研究。
雙工演進(jìn)之前就已經(jīng)有了，但是網(wǎng)絡(luò)如果固定被分配上行、下行業(yè)務(wù)量的話，缺少靈活性。舉一個(gè)例子，5G時(shí)代視頻業(yè)務(wù)會(huì)快速興起，這是符合業(yè)界預(yù)判的，但是直播火成這樣，在幾年前大家是想不到的。如果一個(gè)地區(qū)網(wǎng)紅直播業(yè)務(wù)盛行，那么上行業(yè)務(wù)量被分配到的頻譜資源可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在Release 19中引入了全雙工的概念，未來(lái)可以更加靈活地在單一頻譜中包含上行和下行，大家可以同時(shí)去發(fā)送和接收。道理很簡(jiǎn)單，但這背后需要大量的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）來(lái)支撐這項(xiàng)技術(shù)。
6G時(shí)代，中高頻段可能會(huì)成為業(yè)界的主要的工作頻段，在Release 19中會(huì)開(kāi)始針對(duì)中高頻段的使用做一些研究。
通信感知一體化也是一個(gè)重要的方向，現(xiàn)在無(wú)人機(jī)限飛的監(jiān)測(cè)已經(jīng)用到通信感知技術(shù)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)，未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)更多，比如將來(lái)開(kāi)放低空經(jīng)濟(jì)，這會(huì)是高效的監(jiān)測(cè)方法，再比如在人無(wú)法到達(dá)的地方可以進(jìn)行生命體的監(jiān)測(cè)。
四是面向6G的基礎(chǔ)性研究。
我們正在處于從數(shù)字社會(huì)向智能社會(huì)升級(jí)的過(guò)程中，2023年生成式大模型的火爆是AI的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，AI將是6G的重要應(yīng)用方向，是無(wú)線通信必不可少的研究領(lǐng)域。Release 18中的研究包括了信道反饋、波束管理和精準(zhǔn)定位等。在Release 19中，深入研究信道反饋，尤其是如何利用生成式概念優(yōu)化信道反饋。
隨著數(shù)字化進(jìn)程加深，整個(gè)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的能耗占比也在不斷升高，所以節(jié)能是6G的一大主題。在之前的Release 17、Release 18中進(jìn)行了一些嘗試，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在進(jìn)入6G時(shí)代時(shí)還需要重新從系統(tǒng)架構(gòu)角度出發(fā)去設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能，這是一個(gè)全新的并且重大的課題。
除此之外，Release 19中還在嘗試用更少的功耗讓終端時(shí)刻監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)低功耗喚醒終端。
5G的產(chǎn)業(yè)周期大約是10年，前部分是與4G的銜接，后部分是與6G的迭代。當(dāng)下正處于5G的中期，2024年5G-A開(kāi)始商用落地，不僅要更好的實(shí)現(xiàn)5G的目標(biāo)，也要開(kāi)始對(duì)于6G的愿景規(guī)劃。
長(zhǎng)期主義的積淀，
讓高通成為行業(yè)引領(lǐng)者
5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之上。這些年我們經(jīng)?？吹揭恍┬侣剤?bào)道，某些企業(yè)在5G技術(shù)上的貢獻(xiàn)、專利數(shù)的排名等等信息，包括運(yùn)營(yíng)商、核心部件廠商、終端廠商在內(nèi)的數(shù)百家企業(yè)進(jìn)入到3GPP生態(tài)中來(lái)，一起為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)貢獻(xiàn)技術(shù)。生態(tài)越來(lái)越繁榮，意味著更好的技術(shù)、更豐富的應(yīng)用，用戶是直接受益者。相信隨著5G-A、6G進(jìn)化，生態(tài)的繁榮度還會(huì)不斷增加。
同時(shí)，在一個(gè)繁榮的生態(tài)中，每個(gè)參與者對(duì)生態(tài)的貢獻(xiàn)和影響力并不一樣。在通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)化中，高通一直扮演著一個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè)角色。過(guò)去二三十年，高通聚焦于蜂窩通信技術(shù)，在2G、3G、4G和5G中都發(fā)揮了核心作用，并且正在引領(lǐng)通向6G之路?？梢哉f(shuō)，高通是生態(tài)中不可或缺的參與者。
為什么高通可以以領(lǐng)軍企業(yè)的角色引領(lǐng)著5G的方向？我們從三個(gè)維度來(lái)看高通在技術(shù)上的領(lǐng)導(dǎo)力。
首先，高通在許多基礎(chǔ)性的技術(shù)創(chuàng)新上做出了重要貢獻(xiàn)。
我們常見(jiàn)到一些關(guān)于專利數(shù)的排名，盡管數(shù)量也很重要，但是數(shù)量不等于質(zhì)量，更不等于影響力。如果將5G技術(shù)比喻成一棵大樹(shù)：樹(shù)干是基礎(chǔ)性創(chuàng)新，沒(méi)有這些基本要素，5G根本無(wú)法工作；樹(shù)枝是重要?jiǎng)?chuàng)新，是5G新用例的擴(kuò)展方向；而樹(shù)葉則是用途更聚焦的眾多應(yīng)用，更細(xì)微、更具體，但對(duì)整體系統(tǒng)的影響較小。換個(gè)說(shuō)法，樹(shù)干決定生長(zhǎng)、樹(shù)枝引領(lǐng)方向，樹(shù)葉體現(xiàn)繁榮度。
高通在樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)葉上都有深度參與，特別是在樹(shù)干、樹(shù)枝上的貢獻(xiàn)。例如，高通的創(chuàng)新成果OFDM波形和單載波OFDM波形被3GPP采納為4G和5G的基礎(chǔ)信號(hào)波形。此外，高通還積極推動(dòng)LDPC（低密度奇偶校驗(yàn)）信道編碼技術(shù)的發(fā)展，這也是5G的基礎(chǔ)性技術(shù)之一。在高通過(guò)去的技術(shù)積累中，其在MIMO技術(shù)、無(wú)線接入過(guò)程等方面也有許多重要貢獻(xiàn)。
其次，高通是少有的具有端到端打通能力的企業(yè)。
在生態(tài)中很多企業(yè)都可以提出自己的想法，對(duì)某個(gè)局部進(jìn)行改進(jìn)或完善。然而，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有很少一部分真正被實(shí)施。因?yàn)檎嬲軌虬岩粋€(gè)想法轉(zhuǎn)化為概念——通過(guò)技術(shù)驗(yàn)證——變成標(biāo)準(zhǔn)——推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)將其實(shí)現(xiàn)，再到最后交付給運(yùn)營(yíng)商去部署的企業(yè)并不多，高通是其中之一。
舉一個(gè)例子，高通在2013年提出了許可輔助接入（LAA）概念，當(dāng)時(shí)沒(méi)有人相信它會(huì)成功。高通不僅大膽提出這個(gè)概念，還成功地將其開(kāi)發(fā)出來(lái)，牽頭在3GPP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，最終形成了一整套的許可輔助接入（LAA）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這套標(biāo)準(zhǔn)在3GPP的Release 13版本（即LTE-A Pro）中完成，并在Release 15版本中自然地延續(xù)了4G時(shí)代的大概念。在Release 16版本中，高通進(jìn)一步將免許可頻譜的使用延伸到5G領(lǐng)域，推出了NR-U技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。
“高通的目標(biāo)不僅是進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新，還要端到端地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。從概念到創(chuàng)新，再到產(chǎn)業(yè)化，形成一個(gè)創(chuàng)新分享的模式，將創(chuàng)新帶給整個(gè)生態(tài)，通過(guò)3GPP生態(tài)系統(tǒng)帶給所有的消費(fèi)者，讓大家都能體驗(yàn)到技術(shù)的發(fā)展；同時(shí)也通過(guò)這種方式獲得一些回報(bào)，支持下一輪的技術(shù)創(chuàng)新。”李儼表示。
第三高通是長(zhǎng)期主義代表，技術(shù)積累也是時(shí)間的復(fù)利。
通信技術(shù)是持續(xù)演進(jìn)的過(guò)程，2G、3G、4G、5G之間有著密切的關(guān)聯(lián)。高通一直伴隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，在推動(dòng)整個(gè)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)不斷壯大了自己。在通信領(lǐng)域的專注與深耕，讓我們看到高通是一家堅(jiān)持長(zhǎng)期主義的企業(yè)。
高通在3G、4G、5G乃至未來(lái)的6G上都積累了大量的基礎(chǔ)發(fā)明創(chuàng)新。在過(guò)去的30多年里，高通的研發(fā)投入已經(jīng)達(dá)到了900億美元，已經(jīng)積累了超過(guò)16萬(wàn)項(xiàng)授權(quán)專利和專利申請(qǐng)。長(zhǎng)期演進(jìn)的技術(shù)，吃的就是時(shí)間復(fù)利。無(wú)疑，高通對(duì)于基礎(chǔ)創(chuàng)新所堅(jiān)持的長(zhǎng)期主義為其打下厚實(shí)的技術(shù)底座。
其實(shí)，從Release 15到Release 20再到6G，是通信技術(shù)不斷演進(jìn)的過(guò)程，很多技術(shù)的突破需要貫穿多個(gè)周期，從5G開(kāi)始，到6G也未必是終點(diǎn)。
【結(jié)束語(yǔ)】
冬日更適合圍爐交流，深入理解了5G-A的產(chǎn)業(yè)意義，看清從5G到6G的技術(shù)路線路。5G對(duì)社會(huì)的深層影響才剛剛開(kāi)始，萬(wàn)億藍(lán)海市場(chǎng)還等待更多的創(chuàng)新者一起去開(kāi)發(fā)。
